Question

【题目】某化学兴趣小组探究NO与Na2O2反应制备NaNO2。设计装置如图，请回答下列问题：

(1)组装好仪器后，必须进行的一项操作是______。

(2)装置A的产生的气体成分______。

(3)反应前，用N2将装置B、C、D中的空气排净，目的是______；反应后B中溶液变蓝的原因是______(用一个化学方程式表示)。

(4)装置D中除生成NaNO2外，还有另一种杂质是______；若撤除装置C还能产生杂质是______；为了防止以上情况，可以把装置C改为______(填试剂和仪器名称)。

(5)一定条件下，NH4+可以处理含NO2－的废水，生成无毒的气体。写出有关反应的离子方程式为______。

(6)已知装置E中试剂X为酸性高锰酸钾溶液，其作用是______。

Answer 1

【答案】检查装置的气密性 CO2和NO2 防止空气中氧气、水等对实验的干扰 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NaOH Na2CO3 装有碱石灰的球形干燥管 NH4++NO2－= N2↑+2H2O 出去剩余的NO

【解析】

木炭和浓硝酸反应生成的CO2、NO2混合气体通入B中，NO2可以和H2O反应生成HNO3和NO，金属Cu和稀HNO3反应生成NO，然后经过NaOH溶液，将其中的CO2吸收，防止干扰实验，此时剩余的气体是NO，最后在D中检验NO和Na2O2是否反应，若发生反应则淡黄色固体Na2O2变为白色固体。装入药品后，先通入一段时间的氮气，再滴加浓硝酸，点燃酒精灯，这样可以排除装置中的空气，防止NO被空气中O2氧化为NO2。

（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性。

（2）装置A中发生的反应为木炭与浓硝酸反应生成CO2和NO2，反应的化学方程式为C +4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O，所以装置A的产生的气体成分为CO2和NO2，故答案为：CO2和NO2。

（3）实验时先通一段时间的氮气，目的是排除装置中的空气，防止空气中氧气、水等对实验的干扰，然后滴入浓硝酸，点燃酒精灯；反应后B中溶液变蓝是因为Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，铜离子为蓝色，故答案为：防止空气中氧气、水等对实验的干扰；3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（4）由于NO通过氢氧化钠溶液进入装置D是会代入水蒸气，水蒸气会与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，所以生成的固体物质应该含有氢氧化钠，若撤除装置C，那么二氧化碳也会与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，为了防止以上情况，则改进的方法是用装有碱石灰的球形干燥管代替装置C，故答案为：NaOH，Na2CO3，装有碱石灰的球形干燥管。

（5）根据题中提示，处理含NH4+废水时，生成无毒的气体为氮气，反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O，故答案为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O。

（6）装置E中试剂X为酸性高锰酸钾溶液，其作用是除去剩余的NO，生成硝酸，防止污染空气，故答案为：除去剩余的NO。